一般来说,状态
图上具有较稳定的化合物的合金,在一定的成分范围内熔化以后,这种化合物不易分解,即
在液态中容易保留相近成分的原子集团。
有些熔点较低而在金属中固溶能力很低的元素,同类原子间 (BB)的结合力比金属
(AA)及其与金属的原子结合力 (AB)也较小时 (不形成化合物),则AA原子易聚集在
一起,而把B原子排挤在原子集团外围和液体的界面上,如同吸附在其表面一样。但当这
种元素的加入量较大时,则也可以被排挤在一起形成BB原子集团,甚至形成液体的分层。
熔化潜热使晶粒瓦解,液体原子具有更高
的能量,而金属的温度并不升高。从热力学角度,在恒压时,外界所供给的潜热,除使体积
膨胀做功外,还增加系统的内能,如式(11)所示。在等温等压下,熵值的增量如式(12)
所示。
系统熵值增加表示原子排列发生紊乱。因此,熔化过程就是金属从规则的原子排列突变
为紊乱的非晶态结构的过程。
2液态金属的结构
(1)从物质熔化 (汽化)过程对液态金属结构的认识 如表11所示,金属物质熔化时
的体积一般仅增加3%~5%,即原子平均间距仅增加1%~15%,熔化时的熵值变化量远
小于加热膨胀过程。
(2)充型压头 液态金属在流动方向上所受的压力越大,充型能力就越好。在生产中,
用增加金属液静压头的方法提高充型能力,也是经常采取的工艺措施。用其他方式外加压
力,如压铸、低压铸造、真空吸铸等,也都能提高金属液的充型能力。
(3)浇注系统的结构 浇注系统越复杂,流动阻力越大,在静压头相同的情况下,充型
能力就越差。
4铸件结构方面的因素
衡量铸件结构特点的因素是铸件的折算厚度 (换算厚度,当量厚度、模数)和复杂程
度,它们决定了铸型型腔的结构特点。如果铸件的体积相同,在同样的浇注条件下,折算厚
度大的铸件。